汪福來
(揭陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 經(jīng)管系,廣東 揭陽 522000)
智能機(jī)器人的應(yīng)用具有技術(shù)屬性和社會(huì)屬性高度融合的特點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎、社會(huì)發(fā)展的加速器。緊跟智能化時(shí)代浪潮,政府近年來制定了各種政策,推動(dòng)高職院校的智能化、信息化發(fā)展。2018 年4 月,教育部發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》,加快人工智能在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用[1];2019 年2 月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》,提出建設(shè)智能化校園,統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)[2];2019 年2 月,廣東省人民政府辦公廳發(fā)布了《廣東省職業(yè)教育“擴(kuò)容、提質(zhì)、強(qiáng)服務(wù)”三年行動(dòng)計(jì)劃(2019—2021 年)》,提出對(duì)接省重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)、龍頭企業(yè),服務(wù)區(qū)域人才需求,加強(qiáng)職業(yè)院校信息化建設(shè),推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)改革深度融合,建設(shè)省級(jí)高水平高職院校[3]。這些政策體現(xiàn)了國家和廣東省對(duì)高職教育智能化的重視和支持。
美國喬治亞理工大學(xué)在2016 年5 月投入使用了智能機(jī)器人Watson,該智能機(jī)器人是IBM 和喬治亞理工大學(xué)一起研究開發(fā)的,模擬導(dǎo)師在網(wǎng)上答疑,回答畢業(yè)季很多學(xué)生的問題,完整模擬了一個(gè)人
工作,五個(gè)月之后,學(xué)生覺得這個(gè)Watson 太棒了,把他評(píng)為優(yōu)秀老師,它標(biāo)志著智能機(jī)器人在教育領(lǐng)域的成功應(yīng)用[4]。哈佛大學(xué)和麻省理工開發(fā)了edX 在線教育的平臺(tái),上面已有100 多所世界頂尖大學(xué)的課程,有1 600 多門課在平臺(tái)上供在線學(xué)習(xí),以及1 200 多萬名學(xué)習(xí)者(南昌工程學(xué)院網(wǎng)絡(luò)信息中心—資源平臺(tái))。2013 年,世界各國都推出了自己的MOOC 平臺(tái),例如德國的iversity,澳大利亞的Open2Study,英國的FutureLearn,美國斯坦福大學(xué)的NovoED,西班牙的spanishmooc,世界各國都掀起了智能教育的熱潮[5]。
國內(nèi)智能機(jī)器人應(yīng)用的現(xiàn)狀:廣東省的高考英語口語和江蘇省的中考英語口語,這兩個(gè)全省性考試目前所有口語數(shù)據(jù)都是由智能機(jī)器來評(píng)測,所有考題和指令均由智能機(jī)器人發(fā)出,并自動(dòng)將考生在考試中回答問題時(shí)所有語音信息進(jìn)行錄音并保存,考試的全過程不介入任何人為因素[6]。2017 年12月,深圳的無人駕駛公交車正式上路進(jìn)行運(yùn)用,叫“阿爾法巴-智能駕駛公交”。在《2018 中國職業(yè)教育技術(shù)展望:地平線項(xiàng)目報(bào)告》中,北京師范大學(xué)開發(fā)了虛擬教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng),應(yīng)用于化學(xué)、心理學(xué)、旅游管理、土木工程等專業(yè)課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),以三維立體模擬實(shí)驗(yàn)室代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室,可進(jìn)行無限制、多樣式的重復(fù)操作,無污染、無浪費(fèi)、無危險(xiǎn),學(xué)生參與操作進(jìn)行互動(dòng),作品真實(shí)可觸摸,能多角度移情體驗(yàn)操作[7]。2017 年6 月智能機(jī)器人教練在浙江省嘉善安通駕校正式上崗,學(xué)員在開車過程中,智能教練可以自動(dòng)感知駕駛員車輛有沒有壓線、前后位置如何等,有語音進(jìn)行實(shí)時(shí)提醒如何操作和教學(xué),在練習(xí)完成后,語音評(píng)判訓(xùn)練結(jié)果與分析結(jié)果,提示失誤在哪里、怎么避免失敗,學(xué)車速度設(shè)置為3 米/秒,若超過這個(gè)速度,車輛就會(huì)自動(dòng)點(diǎn)剎,之后會(huì)報(bào)警、停車,采用智能教練學(xué)員一次性通過駕照考試率達(dá)80%以上[8]。
國內(nèi)外智能機(jī)器人的廣泛應(yīng)用給高職教育領(lǐng)域的智能化提供了技術(shù)支持,但是缺乏具體針對(duì)高職教育智能化體系構(gòu)建的研究,本文以具體的高職院校為示例,構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、終身化的高職教育體系。
智能化的教學(xué)方式要打破傳統(tǒng)固定教室、固定課程限制,構(gòu)建集無線網(wǎng)、云平臺(tái)直播、可移動(dòng)桌椅、觸摸一體機(jī)、納米黑板、PAD 于一體的多媒體教學(xué)環(huán)境,并結(jié)合課程平臺(tái)、平臺(tái)APP、視頻、微課、彈幕、VR 等各種先進(jìn)的信息化手段實(shí)現(xiàn)智能教學(xué)。課程采用三維立體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),借鑒聯(lián)機(jī)游戲的形式,與虛擬環(huán)境中的經(jīng)濟(jì)、管理運(yùn)營對(duì)象,進(jìn)行交互作用,產(chǎn)生“沉浸”于工作環(huán)境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和操作感受,全面提升高職學(xué)生的實(shí)踐能力。
打造高職立體化學(xué)習(xí)教材,課程學(xué)習(xí)配置線上主教材、線下課外閱讀輔導(dǎo)資料、配套電子資料(習(xí)題資料庫)、教學(xué)網(wǎng)站,搭建跨學(xué)科、跨院校、銜接多種學(xué)習(xí)方式的高職學(xué)生終身學(xué)習(xí)立交橋,把理論知識(shí)和操作實(shí)踐結(jié)合起來,把正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)、線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)融為一體,學(xué)生通過遠(yuǎn)程在線答疑平臺(tái)、電子作業(yè)提交、職校云平臺(tái)的微課、慕課、創(chuàng)課提供的豐富個(gè)性化學(xué)習(xí)資源,形成自主、互動(dòng)、隨時(shí)、碎片化網(wǎng)絡(luò)智能學(xué)習(xí)路徑。
智能教學(xué)推動(dòng)高職院校向數(shù)字智能教育管理模式發(fā)展,用智能技術(shù)開展高職教學(xué)過程監(jiān)測、學(xué)情分析和學(xué)業(yè)水平診斷,建立基于大數(shù)據(jù)的多維度綜合性智能評(píng)價(jià),精準(zhǔn)評(píng)估教與學(xué)的績效,實(shí)現(xiàn)高職教育精細(xì)化管理、個(gè)性化服務(wù),實(shí)現(xiàn)智能信息化教與學(xué)應(yīng)用師生全覆蓋。構(gòu)建高職院校辦公自動(dòng)化、科研管理、教學(xué)教務(wù)、財(cái)務(wù)報(bào)銷、招生信息、離校手續(xù)、就業(yè)信息等諸多智能化信息系統(tǒng),形成高職師生高效、快捷、開放、共享的教育管理模式。
廣東高職教育的智能化走在全國的前列,通過校企合作培養(yǎng)高技能人才,服務(wù)于本省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)。據(jù)《廣東省高等職業(yè)教育質(zhì)量年度報(bào)告(2019)》統(tǒng)計(jì):廣東高職院校每年為社會(huì)輸送超過25 萬名高端技術(shù)技能人才,廣東高職就業(yè)率保持在95%左右,本省就業(yè)比例為94%,到中小微企業(yè)等基層組織工作的就業(yè)率為71.92%。2018年,廣東高職院校通過構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系,有效實(shí)現(xiàn)了德智體美勞全方位育人;并積極開展與國外高校、企業(yè)的合作,搭建協(xié)同育人平臺(tái);開展培訓(xùn)與職業(yè)技能認(rèn)證,培養(yǎng)與國際接軌、粵港澳大灣區(qū)通用的技術(shù)技能人才。珠海城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院與珠海格力電器股份有限公司協(xié)同共建產(chǎn)業(yè)學(xué)院,量身定制智能制造人才;深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院引導(dǎo)信息通信技術(shù)類專業(yè)學(xué)生循序漸進(jìn)考取華為不同類別、不同層次證書,實(shí)現(xiàn)課證融通;廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院2018 年建成混合現(xiàn)實(shí)智慧課室,集MR 混合現(xiàn)實(shí)情景教學(xué)、教學(xué)直播、教學(xué)錄播、多屏互動(dòng)教學(xué)、一鍵上下課等功能于一身,打造師生互動(dòng)信息化教學(xué)環(huán)境[9]。
2018 年中國科學(xué)評(píng)價(jià)研究中心、武漢大學(xué)中國教育質(zhì)量評(píng)價(jià)中心和中國科教評(píng)價(jià)網(wǎng)聯(lián)合發(fā)布了中國高職高專院校競爭力排行榜,深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院綜合實(shí)力最為強(qiáng)勁排列第一名。深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院是國家示范性高等職業(yè)院校,學(xué)院采用信息化與數(shù)字化的智能管理體系,培養(yǎng)了大批高質(zhì)量高技能的高職人才,成為高職院校智能化應(yīng)用的典范。
深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的智能管理體系以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),為教師、學(xué)生、管理者提供教學(xué)、科研、生活的智能化服務(wù),具體包括多維互動(dòng)的教學(xué)平臺(tái)、智能高效的管理平臺(tái)、智能多元評(píng)價(jià)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程共享的資源中心、全面感知的學(xué)習(xí)環(huán)境五大模塊。
1)多維互動(dòng)教學(xué)平臺(tái)。
為師生提供“教學(xué)練考評(píng)”一體化教學(xué)支撐,開展高效互動(dòng)的課堂教學(xué)。主要包括以下功能模塊:備課中心、授課中心、互動(dòng)討論、智能筆記、智能錄播、在線作業(yè)、在線測試、精準(zhǔn)推送。
2)智能管理平臺(tái)。
采用人臉識(shí)別技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無感、準(zhǔn)確率高、效率高的“課堂人臉點(diǎn)名”考勤管理,根據(jù)教室安裝的攝像機(jī)進(jìn)行在線巡課督導(dǎo),按照權(quán)限將課堂相關(guān)信息精準(zhǔn)推送給上課教師,通過電子班牌發(fā)布通知公告、時(shí)間天氣、課表信息等相關(guān)信息。
3)智能多元評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
建立課堂的多元數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)系統(tǒng),基于基礎(chǔ)設(shè)施、支撐平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)的底層支撐,通過構(gòu)建匯聚教學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)的教學(xué)數(shù)據(jù)倉庫,并建立經(jīng)過專家論證的體系化評(píng)價(jià)指標(biāo),主要包括評(píng)價(jià)指標(biāo)管理、評(píng)價(jià)方案管理、評(píng)價(jià)任務(wù)管理、智能評(píng)價(jià)分析、評(píng)價(jià)報(bào)告管理五大功能模塊。實(shí)現(xiàn)高職院校教學(xué)過程的智能分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控、趨勢預(yù)測、過程預(yù)警,并為領(lǐng)導(dǎo)、教師提供評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和改進(jìn)建議,完美解決了傳統(tǒng)教學(xué)考核手段缺乏有效的過程數(shù)據(jù)支撐、消耗師生時(shí)間及精力的缺點(diǎn)。
4)共享數(shù)字資源。
主要包括:數(shù)字課程資源、實(shí)訓(xùn)軟件資源、社會(huì)培訓(xùn)資源等。通過搭載豐富的數(shù)字教學(xué)資源,為教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)提供大量優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源,提供線上和線下優(yōu)質(zhì)資源獲取,同時(shí)促進(jìn)了師生互動(dòng)、生生互動(dòng)水平?;诨?dòng)教學(xué)平臺(tái),還可將積累形成豐富的過程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)分享資源,應(yīng)用于后續(xù)教學(xué)與研究。
5)全面感知的學(xué)習(xí)環(huán)境。
打造遠(yuǎn)程互動(dòng)虛擬智能課堂,實(shí)時(shí)直播觀看、點(diǎn)播觀看教師授課、師生互動(dòng)以及教師板書等場景,促進(jìn)師生課外互動(dòng)交流,師生可在平臺(tái)發(fā)布討論主題,并進(jìn)行交流,可對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)資源推送以及學(xué)習(xí)活動(dòng)建議,實(shí)現(xiàn)高職學(xué)習(xí)的極致教學(xué)交互體驗(yàn)。
遵循創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念,充分利用現(xiàn)代智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),以智能化學(xué)習(xí)環(huán)境和優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源建設(shè)為基礎(chǔ),構(gòu)建高職師生“處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的數(shù)字化、智能化的高職教育體系。
1)搭建智能化校園的硬件設(shè)施體系。
建立基于統(tǒng)一校園IP 網(wǎng)絡(luò)的安防監(jiān)控、門禁、考勤、數(shù)字廣播、校園電視臺(tái)、消費(fèi)、生物識(shí)別、一卡通等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能化硬件設(shè)施,并網(wǎng)絡(luò)接入統(tǒng)一管理。開發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和數(shù)字化技能實(shí)訓(xùn)室,構(gòu)建體驗(yàn)式的高職教學(xué)課堂,支撐網(wǎng)絡(luò)化的泛在學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)設(shè)備體系。
2)構(gòu)建互聯(lián)共享的省、市、校三級(jí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教與學(xué)平臺(tái)。
高職院校建設(shè)一批微課、MOOC、SPOC 等多種形式的優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源,按照“能學(xué)、輔教”功能定位,建設(shè)國家、省市及學(xué)校三級(jí)高職專業(yè)教學(xué)資源庫并互聯(lián)共享;基于信息技術(shù)實(shí)施混合式教學(xué)模式改革教學(xué)課程,利用平臺(tái)開展遠(yuǎn)程職業(yè)教育培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)公開課程。
3)構(gòu)建高職一體化的信息管理云服務(wù)平臺(tái)。
建設(shè)集行政、教學(xué)、科研、學(xué)生和后勤管理于一體的高職信息管理云服務(wù)平臺(tái),依托平臺(tái)建立學(xué)校統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心,實(shí)時(shí)采集人才培養(yǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù),提高教學(xué)診斷與改進(jìn)能力;實(shí)時(shí)記錄學(xué)生成長數(shù)據(jù),服務(wù)學(xué)生成長、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)和管理;實(shí)時(shí)記載教師發(fā)展數(shù)據(jù),構(gòu)建數(shù)字化教師發(fā)展中心,促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展,優(yōu)化高職教育服務(wù)與管理流程。
4)構(gòu)建高職校園網(wǎng)絡(luò)與信息安全管控體系。
建設(shè)高職校園網(wǎng)絡(luò)防護(hù)與訪問控制、系統(tǒng)監(jiān)測與操作審計(jì)、數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù)等設(shè)施和相應(yīng)工作機(jī)制,構(gòu)建責(zé)任清晰和可控可查的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)防護(hù)環(huán)境。制訂網(wǎng)絡(luò)與信息安全應(yīng)急預(yù)案,提升應(yīng)急處置與防控風(fēng)險(xiǎn)能力,確保高職教育信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全。
1)建立高職專業(yè)群共享資源庫。
具體內(nèi)容如下:第一,國際子資源庫,包括世界各國高職教學(xué)子資源庫的數(shù)據(jù),內(nèi)容涉及高等職業(yè)教育相關(guān)資源、具體專業(yè)群相關(guān)的專業(yè)建設(shè)資源等;第二,行業(yè)與產(chǎn)業(yè)信息子庫,包括行業(yè)與產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)技術(shù)服務(wù)信息,涵蓋近三年人才需求變動(dòng)技術(shù)服務(wù)、職業(yè)能力要求變化技術(shù)服務(wù)等;第三,企業(yè)資源子庫,包括高職院校所在區(qū)域企業(yè)基本概況、技術(shù)開發(fā)服務(wù)、校企協(xié)議框架技術(shù)開發(fā)服務(wù)等。專業(yè)群共享資源庫能結(jié)合高職教育的特點(diǎn)、市場的變動(dòng)、所在區(qū)域企業(yè)行業(yè)的需求等整合信息資源,改進(jìn)高職課程,調(diào)整教學(xué)方案。
2)搭建虛擬仿真和遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。
依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù),搭建虛擬仿真平臺(tái)和定制開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,提供開放、共享、虛擬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,將有限的物理實(shí)驗(yàn)空間拓展成無限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間,實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程可監(jiān)控、可錄播、精細(xì)化大面積指導(dǎo),構(gòu)建融教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、職業(yè)資格認(rèn)證、技能大賽集訓(xùn)于一體,理論與實(shí)踐相結(jié)合的高職智能化實(shí)訓(xùn)室。包含三大類別:第一類為可遠(yuǎn)程控制的共享資源實(shí)驗(yàn)平臺(tái),主要為虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源,構(gòu)建了高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象,例如模具拆卸與組裝課程、數(shù)控切削技術(shù)訓(xùn)練課程;第二類為儀器共享虛實(shí)結(jié)合資源平臺(tái),是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中有部分實(shí)物參與的半實(shí)物仿真系統(tǒng),真實(shí)實(shí)驗(yàn)中不能實(shí)現(xiàn)的功能由虛擬部分實(shí)現(xiàn),真實(shí)環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)的功能由實(shí)物對(duì)象實(shí)現(xiàn),例如自動(dòng)控制技術(shù)的仿真教學(xué)課程;第三類為軟件共享資源平臺(tái),軟件共享是利用仿真工具軟件二次開發(fā)的純數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)資源,不帶有實(shí)物對(duì)象,例如信號(hào)分析與處理課程。
3)開發(fā)個(gè)性化智能學(xué)習(xí)軟件。
個(gè)性化智能學(xué)習(xí)軟件借助人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù),連接目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)作出顏色標(biāo)簽,構(gòu)建出“哪里不會(huì)點(diǎn)哪里”的體系化知識(shí)網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)查漏補(bǔ)缺,掃清知識(shí)盲點(diǎn),借助龐大的知識(shí)庫,在任何一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)都及時(shí)給予指導(dǎo)和反饋,系統(tǒng)記錄學(xué)生每一次的點(diǎn)擊和學(xué)習(xí),通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析呈現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)報(bào)告,幫助學(xué)生及教師全面了解每個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)度、知識(shí)水平、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣,跳過已學(xué)會(huì)知識(shí)點(diǎn),避免重復(fù)做題。學(xué)生可以從個(gè)性化智能學(xué)習(xí)軟件里面選擇符合自己需求的課程,教師根據(jù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)報(bào)告的反饋,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、訓(xùn)練思維難度、操作演示方式,優(yōu)化教學(xué)效果和課程的適切性。
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能機(jī)器人已從根本上改變現(xiàn)有的教育模式,其也將會(huì)被廣泛地應(yīng)用到高職教學(xué)中去,開展機(jī)器人教育已是大勢所趨[10]。高職教育智能化的應(yīng)用以深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例作引領(lǐng)示范,融入課堂人臉識(shí)別技術(shù)點(diǎn)名、3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)、智能教學(xué)考核等多種科技前沿技術(shù),構(gòu)建了全日制與業(yè)余教育相結(jié)合、高職學(xué)歷教育與技能培訓(xùn)相結(jié)合、職前教育與職后教育相結(jié)合的立交橋,形成全方位、多層次、現(xiàn)代化、開放性的綜合智能化高職教育體系。教育智能化實(shí)踐引領(lǐng)高職院校的智能化改革,建設(shè)支撐區(qū)域發(fā)展、中國特色的高職院校,對(duì)接地方產(chǎn)業(yè)和骨干企業(yè),培養(yǎng)高質(zhì)量高技能的職業(yè)人才,為積極參與和引領(lǐng)國際經(jīng)濟(jì)合作競爭的新一輪改革發(fā)展提供有力的人才保證、智力支持和科技支撐。